Le lait et mutations génétiques de tolérances au lactose

Bonjour,

La mutation de tolérance au lactose est un trait commun aux indo-européens et aux peuples pastoraux du nord de l'Asie... en voici un peu plus sur le sujet:

http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=5410

Citation :

Le lait, cet aliment réservé aux mutants

La tolérance au lactose à l'âge adulte serait due à des mutations localisées dans un gène voisin du LCT.

Le baleineau, l'ourson ou le souriceau ont comme tous les mammifères la faculté de digérer le lait à la naissance. Ils produisent une enzyme digestive appelée lactase qui hydrolyse le sucre du lait (lactose) afin de le rendre absorbable par l'organisme. Mais lorsque les petits sont sevrés du lait maternel, l'intestin diminue considérablement la production de lactase, rendant les mammifères intolérants au lactose. Une forte partie de la population humaine est touchée par le phénomène. On estime ainsi que près de 20% de la population européenne et la quasi-totalité de la population asiatique adulte ne peuvent ingérer que de petites quantités de produits laitiers sous peine de développer des ballonnements, des crampes d'estomac douloureuses et des diarrhées.

Les autres êtres humains font cependant exception à la règle et peuvent se nourrir de produits laitiers tout au long de leur vie sans aucune difficulté. Une équipe internationale à laquelle ont participé des chercheurs de l'Université de Copenhague a découvert que cette tolérance ancestrale est liée à des mutations affectant le gène qui régule la production de lactase.


Mutations convergentes

Nos ancêtres ont domestiqué les premiers ovins il y a près de 10.000 ans et ont ainsi initié la faculté de digérer le lait à l'âge adulte. En Europe du Nord, la très forte présence de cette particularité incite les chercheurs à penser qu'elle est apparue chez un unique individu de la région du Caucase avant que ces peuples ne migrent vers l'Europe à la fin de la dernière période glaciaire. Le gène mutant se serait alors répandu permettant ainsi à la totalité de la population de s'alimenter du lait très abondant dans la région.

Un certain nombre de peuples nomades africains qui traient les chameaux depuis des milliers d'années ont également développé une tolérance au lactose. La mutation responsable du phénomène n'est pas la même que chez les peuples européens mais elle produit les mêmes effets: l'organisme continue à produire du lactase à l'âge adulte. Jesper Troelsen du Service de Médecine Cellulaire et Moléculaire de l'Université de Copenhague explique qu'il s'agit là d'un exemple d'évolutions convergentes entre les humains: des mutations différentes dans différents groupes de populations donnent les mêmes effets, en l'occurrence la tolérance au lactose.

Le LCT est le gène qui code la production de lactase. La protéine LPH est produite à partir des informations contenues dans le LCT et synthétise l'enzyme digestive. La mutation qui affecte le LCT n'est en fait pas localisée dans le gène lui-même, mais dans un gène voisin appelé MCM6. La tolérance au lactose est obtenue en empêchant les cellules intestinales de lire le gène LCT correctement, et donc d'arrêter la production de lactase à l'issue du sevrage.

Les mutations africaines et européennes sont toutes deux localisées dans le gène MCM6 mais affectent des séquences d'ADN différentes.


Perspectives

"Le fait qu'un gène puisse être régulé par un gène voisin est une découverte nouvelle pour les généticiens. La tolérance au lactose n'est sans doute pas le seul mécanisme du corps humain à fonctionner de la sorte" explique Jesper Troelsen. Ainsi, pour comprendre les causes de maladies héréditaires, les scientifiques se limitaient jusqu'à présent à l'étude du gène directement affecté par la maladie. L'étude des gènes voisins pourrait aboutir à de nombreuses découvertes pour les maladies qui restent inexpliquées.

Les résultats de cette étude ont été publiés dans la revue American Journal of Human Genetics.


Source: BE Danemark numéro 19 (2/05/2008) - Ambassade de France au Danemark / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/54448.htm

Citation :

En Europe du Nord, la très forte présence de cette particularité incite les chercheurs à penser qu'elle est apparue chez un unique individu de la région du Caucase avant que ces peuples ne migrent vers l'Europe à la fin de la dernière période glaciaire.

Là... perso, j'aurais tendance à penser que la mutation est plus récente... car à la fin de la période glaciaire l'Homme n'a pas immédiatement domestiqué ovins et caprins... par contre, la mutation a bien dû apparaître et se diffuser d'abord dans une population pastorale des steppes eurasiatiques... Pourquoi pastorale ? Parce que cette mutation ne se serait pas diffusée si elle n'avait pas été avantageuse à ses porteurs... et pour qu'elle soit avantageuse il fallait que celà soit donc diffusé dans une population pastorale... pourquoi des steppes eurasiatiques ? Car les steppes semblent bien être le berceau d'origine de cette mutation... qui d'ailleurs ne se retrouve que chez les populations ayant des origines supposées dans ces steppes eurasiatiques...

L'on a coutûme de dire que la diffusion des IE s'est faite grâce à l'avantage donné par les chevaux et la métallurgie... cette mutation permettant de digérer un aliment protéïné abondant chez les peuples pastoraux aurait elle put également permettre une diffusion des IE ? Car après tout... si le gène s'est diffusé à partir des steppes c'est bien que ses porteurs ont eu leur descendance qui se sont diffusées jusqu'en Europe de l'Ouest... Peut être que cette mutation ayant permi d'accéder à un nouvel aliment (jusque là restreint aux enfants puisque la capacité de digérer le lactose disparaît à la fin de l'enfance... sauf chez les individus ayant reçu la mutation de l'enzyme de la lactase permettant cette digestion) à provoqué un accroissement de la population qui a comme souvent dans les accroissements de population provoquer une expansion... Un peu comme les vikings ont réalisés leur expansion du IXe au Xe siècle sous la pression démographique provoquée par un accroissement de population résultant de l'acquisition de nouvelles techniques agraires (cf. Jared Diamond)...

Bien sûr, je ne dis pas que le lait peut à lui seul expliquer l'expansion IE... loin de là... mais il est peut être l'un des facteurs qui ont conccourus à cette expansion...

L'expansion d'une population est en effet provoquée généralement par des inovations technologiques... mais les mutations génétiques conférent un avantage à leurs porteurs pourraient avoir eu également des conséquences... ce type d'expansion serait plus lent mais pourrait ne pas être si négligeable que celà... et puis en se cumulant avec des innovations technologiques là cela boosterait une expansion...

Voilà une étude qui semble bien confirmer que la mutation à l'origine de la persistance du lactase chez les européens n'était pas présente chez les populations du début du néolithique en Europe:
http://www.uni-mainz.de/FB/Biologie/Anthropologie/MolA/Download/Burger%20et%20al.%202007.pdf

Une telle mutation est bien plus avantageuse aux populations d'éleveurs des steppes...

Oui mais....ce n'est pas parce que les premiers agriculteurs ne possédaient pas la mutation qu'elle n'a pas pu apparaître chez leurs descendants.
Tout comme les premiers hommes arrivant en Europe du Nord n'avaient certainement pas foule de blonds aux yeux bleus dans leurs rangs.
Tout ce que cela prouve, c'est que le succés de la premiére vague néolithique en Europe n'est pas dû à cette mutation.

soucolline a écrit:

Oui mais....ce n'est pas parce que les premiers agriculteurs ne possédaient pas la mutation qu'elle n'a pas pu apparaître chez leurs descendants.

http://en.wikipedia.org/wiki/Lactose_tolerance
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0002929707613585

Concernant la chronogénétique, vu tout ce que je lis sur un certain forum, je resterai circonspect...
Sinon, dans l'ensemble l'Europe de l'Ouest et du Nord ont de grosses concentrations : c'est pas tout prés des steppes...
Oui mais, les populations masculines R1b de ces régions pourraient être issus des migrations yamnaya...
Quel bordel.

Nouvel article sur le sujet:
http://www.slate.fr/story/64281/lait-mutation-histoire-homme-evolution-tolerance-lactose

Carte mondiale des gradients de l'intolérance au lactose:

soucolline a écrit:

Skipp a écrit:

D'après la chronogénétique cette mutation aurait entre 8000 et 14000 ans.

Par contre, en poussant un peu la recherche... je suis tombé sur un article qui semblerait démontrer que la concentration de cette mutation est la plus élevé... au pays basque (99,7% d'après une étude... mais sur un échantillon de 85 personnes basques d'origine basque). Avec un gradient qui part de cette région... pour atteindre 0% parmi les amérindiens.

Concernant la chronogénétique, vu tout ce que je lis sur un certain forum, je resterai circonspect...
Sinon, dans l'ensemble l'Europe de l'Ouest et du Nord ont de grosses concentrations : c'est pas tout prés des steppes...
Oui mais, les populations masculines R1b de ces régions pourraient être issus des migrations yamnaya...
Quel bordel.

Les études et interprétations de la paléogénétique n'en est qu'à ses débuts... il est clair que certains résultats laissent perplexes et posent plus de questions qu'elles n'apportent de réponses. La chronogénétique n'est pas non plus une science exacte et il peut y avoir une grosse marge d'erreur...

Comment ces mutations de persistence de la lactase a-t-elle bien put se répandre aussi rapidement parmi les populations européennes ? D'où viennent elles ? Ont elles un rapport avec la diffusion des langues et cultures indo-européennes ?

La diffusion de la mutation de la lactase parmi les populations européennes pourrait elle expliquer la diffusion des langues indoeuropéennes ?

http://www.hominides.com/html/actualites/intolerance-lactose-neolithique-europe-0854.php

Citation :

Intolérance au lactose… ce n’est pas nouveau !
Contrairement à ce qu’on pensait initialement, les européens ne toléraient toujours pas le lait 5 000 ans après les débuts de l’agriculture.

Intolérance au lactose depuis la préhistoire
L’analyse de l’ADN extrait des os pétreux de crânes européens anciens peut parfois révéler des surprises. Une équipe de scientifiques a pu ainsi vérifier que les peuples européens étaient restés intolérants au lactose 5 000 ans après qu’ils aient adopté une pratique agricole et 4 000 ans après les premières fabrications de fromage par les agriculteurs néolithiques d'Europe centrale.

Les résultats de cette étude ont été publiés dans la revue scientifique Nature. Elle suggère également que les grandes transitions technologiques en Europe centrale entre le Néolithique, l'Age du bronze et l'Age du fer ont été associées à des changements majeurs dans la génétique de ces populations d’Europe Centrale.

Les sujets étudiés
Pour l'étude, les scientifiques ont examiné l'ADN nucléaire extrait de treize personnes provenant de sépultures situées sur des sites archéologiques de la grande plaine hongroise. Cette région est connue pour avoir été au carrefour des grandes transformations culturelles qui ont façonné la préhistoire européenne et le Néolithique. Les fossiles étudiés sont datés entre -7 700 ans (Néolithique) à -2800 (Age du fer).

Quel os choisir pour augmenter les chances de trouver de l’ADN ?
Il a fallu plusieurs années d'expérimentations sur les ossements (densité, préservation de l’ADN) pour découvrir que le rocher qui se trouve dans l'oreille interne est idéal. Les os du rocher sont en effet les parties les plus dures, les plus denses et les mieux protégées contre les dommages dûs au temps. C’est donc les restes humains qui ont le plus de chance de contenir de l’ADN ancien exploitable.

Selon le professeur Ron Pinhasi (Institut de la Terre UCD et UCD École d'archéologie, University College Dublin), coauteur principal de l’étude « le pourcentage élevé de rendement de l'ADN de l'os pétreux dépasse jusqu’à 183 fois celui des autres os. Les échantillons d’os pétreux contenaient de l’ADN exploitable dans 12% à près de 90% des cas contre 0% et 20% des cas avec d’autres restes comme les dents, les doigts et les os des côtes. »

Des résultats significatifs sur des populations identifiées
Pour la première fois, ces ADN antiques ont permis aux scientifiques d'analyser systématiquement une série de squelettes de la même région et de vérifier des marqueurs génétiques connus, y compris l'intolérance au lactose.

« Nos résultats montrent la progression de la pigmentation de la peau des chasseurs cueilleurs et des agriculteurs, mais étonnamment pas d’évolution de la tolérance au lactose », indique le professeur Pinhasi. Auparavant, les archéologues pensaient que les européens anciens avaient commencé à consommer des produits laitiers il y a 7 500 années, au début de la période néolithique. Cette étude génétique apporte la preuve que ce n’était pas encore le cas il y a 5 000 ans !

"Cela signifie que ces anciens européens élevaient des animaux domestiques comme les vaches, les chèvres et les moutons, mais ils n’avaient pas encore génétiquement développé une tolérance pour boire de grandes quantités de lait d’autres mammifères" ajoute-t-il.
On peut donc en déduire logiquement que les animaux domestiqués étaient élevés pour leur viande mais pas pour leur production de lait.

Selon le professeur Dan Bradley (Institut de génétique Smurfit, Trinity College, Dublin) co-auteur principal de l’étude, "nos résultats impliquent également que les grands changements technologiques, y compris l'apparition de l'agriculture, suivie par les premières fabrications d’objet en métal (bronze puis fer) ont été simultanés à l'arrivée de nouvelles populations. Nous ne pouvons plus croire que ces innovations fondamentales ont été simplement absorbées par les populations existantes dans une sorte d'osmose culturelle ».
C.R.

Sources
Nature
The Scientist